EP4134122A1 - Fluid application instrument and clamping device - Google Patents
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- EP4134122A1 EP4134122A1 EP21190538.5A EP21190538A EP4134122A1 EP 4134122 A1 EP4134122 A1 EP 4134122A1 EP 21190538 A EP21190538 A EP 21190538A EP 4134122 A1 EP4134122 A1 EP 4134122A1
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- A61M5/178—Syringes
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- A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
- A61M39/22—Valves or arrangement of valves
- A61M39/28—Clamping means for squeezing flexible tubes, e.g. roller clamps
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- F16K7/02—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm
- F16K7/04—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm constrictable by external radial force
- F16K7/06—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm constrictable by external radial force by means of a screw-spindle, cam, or other mechanical means
- F16K7/068—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm constrictable by external radial force by means of a screw-spindle, cam, or other mechanical means by bending the hose
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Definitions
- the invention relates to an instrument for fluid application and a hose bending device for pinching off and releasing a fluid hose.
- an application system is known with the help of which medical fluids can be introduced into biological tissue without a needle.
- a first fluid channel is provided in the instrument, via which a sharp jet of a fluid can be emitted, which is used to open an injection channel in the tissue.
- the medical fluid for example a liquid containing living cells, is introduced at a lower pressure via a further fluid channel and can then penetrate into the tissue through the opened injection channel.
- the EP 3 040 101 B1 discloses a device for generating the steepest possible pressure rise flanks.
- Valves are provided for blocking and releasing pressurized fluid channels. These must either be designed to be sterilizable as a whole or they must be designed as single-use components.
- pinch valves are known for opening and releasing fluid channels.
- An example reveals the U.S. 9,095,656 B2 .
- the pinch valve described there is formed by a flexible line section which is arranged inside a pressure vessel.
- This pressure vessel also serves as an energy source for generating a fluid jet.
- the valve drive only has to overcome the restoring force of the wall of the flexible line element. This results in only low closing forces.
- the fluid channel is released by the restoring force of the wall and is supported only slightly by the fluid pressure due to the small pressure difference between the pressure inside the fluid channel and the pressure outside the hose. This can reduce the steepness of the pressure rise when opening the valve.
- kink valves are also known.
- the U.S. 2,540,364 a hose with several finger loops.
- the finger loops can be slipped onto the fingers and thumb of an operator's hand, who can then, with a simple flick of the wrist, kink or release the hose.
- the DE 60 2004 009 494 T2 discloses a device which, by means of two eccentric discs on a hose, defines a plurality of kinks which are arranged one behind the other and which form valves. These kinks or valves are alternately opened and closed by cam disks in order to let out small portions of fluid from a high-pressure fluid reservoir and to output them at low pressure.
- a simple magnetically actuated kink valve also reveals the U.S. 6,056,260 .
- the object of the invention is to specify a concept for an instrument and an associated valve with which a fluid under high pressure can be delivered in pulses with a steep pressure rise flank and which requires only little effort.
- the instrument has a first fluid hose that can be connected to a first fluid source in order to supply the instrument with fluid that is under high pressure.
- the first fluid tube of the instrument itself is used as a valve.
- it is introduced into a hose kinking device according to claim 9, which has an actuating device in order to kink off or release a loop formed by the fluid hose in a targeted manner.
- a holder can be arranged on the fluid hose according to claim 1 to hold the fluid hose in a loop. The loop can then be handled like a plug and inserted into a corresponding channel of the hose bending device.
- Each kink valve is thus formed overall by a device-side component, namely the hose kink device, and by the first fluid hose of the instrument.
- the fluid supplied to the instrument via the first fluid hose can be under high pressure and can be supplied in pulses, each with a steep pressure rise flank, in order to form an injection channel in the biological tissue.
- the instrument can have a second fluid hose, the proximal end of which can be connected to a second fluid source. This can be under a different pressure, in particular a lower pressure, in order to deliver medical fluid after the injection channel has been opened, which fluid is introduced by the instrument or the fluid applicator into the opened injection channel and thus into the biological tissue.
- the second fluid hose is preferably designed or guided without kinks or loops.
- the loop fixed by the holder preferably has two legs which are held approximately parallel to one another by the holder.
- the length L of the loop in particular the length of its legs, is preferably greater than the distance between the two legs, which determines its width B.
- the length L and the width B are matched to one another in such a way that the loop is open when at rest. It kinks and thus closes with only one kink when the width B is reduced by the hose kink device.
- the holder is preferably fixed on the first fluid hose, that is, arranged so that it cannot be displaced.
- the holder thus determines the size of the loop and thus also the position of the loop relative to the actuating device of the hose kink device as soon as the holder with the loop is plugged into the channel of the hose kink device like a plug. Proper function is thus ensured.
- a stop means for example a wall
- this wall forms a positioning means for fixing the position of the loop relative to the actuator.
- hose kink devices can Sections of a fluid hose that are formed into a loop by hand and that do not have a holder can also be inserted. Instruments that are not designed according to claim 1 can also be used in conjunction with the hose kink device according to claim 8 .
- the holder provided on the first fluid tube of the instrument can take over the function of this positioning means.
- the holder then rests against a wall in front of the actuating device in the direction of insertion, which as a plug stop also limits the insertion depth of the loop.
- a device 1 for treating a patient by injecting medical liquid is illustrated.
- the device 1 includes an instrument 2 to be guided, for example, by hand, and other devices and structural units for supplying the instrument 2 with one or more liquids.
- These assemblies include at least a first fluid source 3, for example containing fluid under high pressure, for example sodium chloride solution.
- the pressure is sufficiently high to supply a fluid applicator provided on the instrument 2 with fluid under injection pressure.
- the injection pressure is so high that a fluid jet emerging from the fluid applicator 4 penetrates into biological tissue and opens an injection channel there.
- the fluid source 3 can also contain and provide other biologically compatible fluids.
- the instrument 2 is or can be connected to the fluid source 3 via a first fluid hose 5 .
- the fluid hose 5 can be provided with a plug 6 at its proximal end. Its distal end, on the other hand, is preferably firmly connected to the instrument 2, but if necessary it can also be detachably connected.
- the fluid source 3 can be set up to permanently deliver pressurized fluid to the instrument 2 via the plug 6 .
- the fluid source 3 can also contain valves or other control elements in order to selectively release or block the pressurized fluid.
- a control device 7 can be provided for controlling the fluid source 3 .
- the fluid applicator 4 requires the fluid that is supplied by the fluid source 3 and is under high pressure, preferably in pulses with steep pressure rise flanks.
- a hose bending device 8 is provided, which can be controlled by the control device 7 .
- the hose kink device 8 forms, together with a section of the fluid hose 5, a high-pressure valve for blocking and releasing the fluid in the fluid hose 5.
- the instrument 2 can be connected via a second fluid tube 9 to a second fluid source 10 which provides a second fluid, in particular a fluid used as a medication, a cell suspension or the like.
- the second fluid source can provide the fluid at a lower pressure continuously or in pulses.
- the second fluid source 10 can contain a valve and be controlled by the control device 7 in order to control the fluid delivery.
- the fluid hose 9 can be connected to the fluid source 10 via a plug 9a.
- the hose kink device 8 and the fluid hose 5 together form a high-pressure valve that figure 2 is illustrated in principle.
- the fluid hose 5 consists of a suitable, customary plastic, such as PU, PFA, FEP, KPFA, KEEP, PVC, silicone, PA, TPE-S or any other suitable plastic. Fiber-reinforced or reinforced plastic hoses can be used.
- the hose 5 is held in a holder 11 which, as figure 1 can be seen, is preferably arranged in the vicinity of the plug 6 between the proximal and the distal end of the fluid tube 5.
- the holder is 11 fixedly attached to the fluid hose 5 to hold a portion of the hose 5 in a loop 12 .
- This loop has two legs 13 , 14 which are essentially parallel to one another and merge into one another at a loop head 15 .
- the fluid hose has such a rigidity that when the two legs 13, 14 are moved towards one another, it buckles at the point with the greatest curvature, namely at the loop head 15, blocking its lumen without the lumen being bent elsewhere collapsed by crushing.
- the holder 11 together with the loop 12 forms a plug.
- the loop 12 of the plug formed in this way can be inserted into an in figure 2 Introduce the plug-in area 16 shown as a dashed line.
- a slit-like opening 17 formed in a front wall 18 of the hose bending device 8 forms the entrance of the insertion area 16 .
- the wall 18 is thus at the same time a positioning means 19 for the plug or the holder 11.
- Pins 20, 21 can be provided on the holder 11, which fit into corresponding openings in the wall 18 in order to fix the holder 11 on the wall 18 and to position.
- other connecting and positioning means can also be provided, for example permanent magnets or other mechanical or non-mechanical latching means.
- the tuck-in area 16 is the space occupied by the loop 12 in the relaxed state. It extends through an actuating device 22 which is suitable for moving the legs 13, 14 towards one another against their own spring tension. In this case, the actuating device is preferably closer to the loop head 15 than on the holder 11.
- the actuating device 22 may comprise a movable element 23 suitable for urging the leg 14 in the direction of the leg 13.
- the element 23 can be connected to a drive device 24 .
- the element 23 can be arranged to be linearly movable or also to be pivotally movable.
- a further element 25 can be arranged opposite the element 23 and can be designed as a fixed abutment.
- the element 25 can also be arranged so that it can move counter to the element 23 and can be connected to a corresponding drive device (not shown).
- figure 3 illustrates the in figure 2 presented situation again in perspective.
- the insertion area 16 is in turn separated from the opening 17 and a corresponding opening between the element 25 serving as an abutment and the in figure 3 formed by the drive device 24 concealed movable element 23.
- FIG. 12 shows the loop 12 inserted into the hose kink device 8.
- the holder 11 rests against the wall 18.
- FIG. The loop 12 extends through the actuator 22.
- the loop head 15 is behind the actuator 22 as viewed from the wall 18.
- the holder 11 determines the insertion depth of the loop 12 into the hose kink device 8.
- the wall 18 is thus (together with the holder 11) the positioning means for the loop 12.
- the holder 11 can be omitted or the holder 11 can be arranged at a greater distance from the front wall 18. Holders 11 can also be used which are not stationary on the fluid hose 5 but are arranged such that they can be repositioned (eg, slidably).
- the drive device 24 can be designed as a magnetic drive.
- a coil 27 can be provided for this purpose, in the middle of which an armature 28 is arranged, which is firmly connected to the movable element 23 .
- a spring 29 can then be used to keep the armature 28 and with it the element 23 in the rest position outside of the insertion area 16 .
- the actuator 22 and the loop 12 together form a valve.
- the fluid side part of the valve is formed by the loop 12 belonging to the instrument 2.
- the part of the valve that is not touched by the fluid is formed by the hose kink device 8 , which can be configured as a separate device or can belong to a device that includes the control device 7 and the fluid source 3 and 10 .
- the device 1 To inject fluid into biological tissue, the device 1 described so far works as follows:
- the plug formed from the holder 11 and the loop 12 is inserted into the hose bending device 8 inserted as is the figure 2 , 4 or 5 illustrated.
- the device 1 is basically ready to work.
- the control device 7 After switching on the control device 7, the control device 7 detects the correct connection of the instrument 2 to the fluid sources 2, 10 and the insertion of the loop 12 into the hose kink device 8. The control device 7 now closes the valve formed from the loop 12 and the hose kink device 8, How figure 6 illustrated by the coil 27 is energized. As a result, the armature 28 is drawn into the coil 27 and the element 23 is thus pushed against the element 25 serving as an abutment. The two legs 13, 14 are moved toward one another, so that the fluid hose 5 bends at the hose head 15. In this state, the fluid channel is shut off and no high-pressure fluid can penetrate to the instrument 2 .
- the abutment 24 is preferably arranged in such a way that the leg 13 remains essentially undeformed.
- the path of movement of the element 23 is preferably determined such that, in the retracted state, it leaves the cross-section of the leg 14 substantially undeformed and, when it is moved maximally towards the abutment 24, maintains a distance therefrom.
- the distance is preferably at least twice the diameter of the fluid hose 5. This prevents the fluid hose 5 from being squeezed.
- the hose cross-section remains essentially circular in the area of the actuating device, its lumen is open (not pinched) here.
- the fluid tube 5 can be flushed with fluid in order to eliminate air present in the fluid tube 5 and in the instrument 2 and the applicator 4 .
- the control device releases fluid from the fluid source 3, preferably at reduced pressure, for a short time.
- the fluid 3 which is under high pressure, is first used by the instrument 2 and the fluid applicator 4 to open an injection channel.
- the control device 7 briefly de-energizes the coil 27 .
- the armature 28 is no longer attracted.
- the spring 29 urges the armature 28 out of the coil 27, bringing the position down figure 5 is reached.
- the kink at the loop head 15 is eliminated and fluid at high pressure suddenly reaches the fluid applicator 4.
- the high fluid pressure supports the hose in its opening movement.
- the fluid applicator 4 emits a sharp jet of fluid that can open an injection channel in biological tissue.
- the pressure rise can be made even steeper.
- the armature 28 is designed as a permanent-magnetic armature, for example, moving the movable element 23 out of the insertion area 16 can be accelerated even more by not de-energizing the coil 27 to open the valve, but energizing it with the reverse polarity.
- a spring acting between the legs 13, 14 can also accelerate the pivoting of the legs 13, 14 apart.
- the moving element 23 is here actuated by a cam 30 which may have one or more cams.
- the circumference of the cam disk 30 can follow a spiral and have a recess 31 at the end of the same.
- the cam disk 30 can have its spiral periphery in abutment with the movable element 23 which works as a cam follower.
- a suitable spring means for example the spring 29 designed as a leaf spring, keeps the movable element 23 in contact with the cam disk 30 .
- a suitable motor for example a stepping motor, is provided for closing the valve, which motor rotates the cam disk 30 until the element 23 has reached the highest point of the circumference of the cam disk 30 . If the valve is now to be opened, the stepper motor rotates the cam disk 30 as figure 8 FIG. 12 further illustrates such that the moveable element 23 reaches and exceeds the recess 31. FIG. Under the action of the resilience of the branches 13 and 14 of the loop 12 and under the action of the spring 29, the element 23 springs into its rest position practically instantaneously, so that the valve opens at the greatest possible speed.
- a suitable motor for example a stepping motor
- FIG 11 A further variant of the actuating device 22 is illustrated figure 11 .
- the anchor 28 has a slot whose width is slightly larger than the diameter of the fluid hose 5 and thus allows the lateral guidance of the loop 12 on the one hand, but also the movement of the hose in the opening and closing direction on the other hand.
- the anchor 28 thus defines part of the insertion area 16.
- the spring 29 urges the armature 18 into the release position shown.
- the coil 27 When the coil 27 is energized, the armature 28 in figure 11 pulled down so that the loop 12 bends on the tube head 15. Otherwise, the description of the previous exemplary embodiments applies accordingly.
- FIG. 12 illustrates a device 32 that combines both the fluid sources 3 and 10 as well as the hose kink device.
- the holder 11 summarizes the loop 12 in a partial housing 11a, which also has a contact surface for one of the two legs 13 or 14. Opposite the contact surface, the partial housing 11a has an opening through which a ram can penetrate into the partial housing 11a in order to bend the loop 12.
- the tappet can in turn be formed by a movable element 23 which is actuated by a suitable actuator, for example an electromagnet or a cam disk.
- a spring means can be arranged in the partial housing 11a, which is arranged between the legs 13, 14 and acts on the leg 14. The spring means can apply a force that counteracts the buckling of the tube head.
- the recording compartment can, like figure 9 illustrated, be open at the top or designed as an insertion channel.
- the tube bending device 8 is designed there as a reusable component of a disposable instrument 2 .
- the hose kink device 8 contains the actuating device 22 and is detachably connected to the handle of the instrument 2.
- the movable element 23 of the actuating device 22 can protrude into the disposable component and act there on the loop 12 in order to kink or release it.
- the control of the actuating device 22 takes place via a corresponding control connection to the control device 7, for example via a line that is not illustrated in any more detail.
- a kinked hose valve for generating a high-pressure pulse, which includes a loop 12 provided in the supply hose (fluid hose 5) of an instrument 2 and a hose buckling device 8 provided as a reusable component.
- a valve has a very simple structure and allows the generation of very steep pressure rise flanks at very high pressures of up to 100 bar, as are required for needle-free injection. The sterilization effort is minimal. Likewise, the cost of materials is minimal when using disposable components.
Abstract
Nach dem erfindungsgemäßen Konzept wird zur Erzeugung eines Hochdruckimpulses ein Knickschlauchventil vorgesehen, das eine im Zuleitungsschlauch (Fluidschlauch (5)) eines Instruments (2) vorgesehene Schleife (12) und eine als Mehrwegkomponente vorgesehene Schlauchknickeinrichtung (8) umfasst. Ein solches Ventil ist sehr einfach aufgebaut und gestattet die Erzeugung sehr steiler Druckanstiegsflanken bei sehr hohen Drücken bis zu 100 Bar, wie sie für die nadellose Injektion benötigt werden. Der Sterilisierungsaufwand ist minimal. Ebenso ist der Materialaufwand bei Einsatz von Einwegkomponenten minimal.According to the concept of the invention, a kinked hose valve is provided for generating a high-pressure pulse, which includes a loop (12) provided in the supply hose (fluid hose (5)) of an instrument (2) and a hose buckling device (8) provided as a reusable component. Such a valve has a very simple design and allows the generation of very steep pressure rise flanks at very high pressures of up to 100 bar, as are required for needle-free injection. The sterilization effort is minimal. Likewise, the cost of materials is minimal when using disposable components.
Description
Die Erfindung betrifft ein Instrument zur Fluidapplikation sowie eine Schlauchknickeinrichtung zum Abklemmen und Freigeben eines Fluidschlauchs.The invention relates to an instrument for fluid application and a hose bending device for pinching off and releasing a fluid hose.
Aus der
Zur Ausgabe eines scharfen Fluidstrahls zur effizienten Eröffnung des Injektionskanals in dem biologischen Gewebe kommt es darauf an, dass der Anstieg des Fuiddrucks am distalen Ende des Instruments zu Beginn der Abgabe eines scharfen Injektionsstrahls möglichst steil erfolgt. Dadurch soll sichergestellt werden, dass der erzeugte Strahl von Anfang an sein volles Eindringvermögen hat und möglichst wenig Flüssigkeit in den dem Zielgewebe vorgelagerten Schichten deponiert wird und somit das Zielgewebe nicht erreicht.In order to deliver a sharp jet of fluid to efficiently open the injection channel in the biological tissue, it is important that the rise in the fluid pressure at the distal end of the instrument at the beginning of the delivery of a sharp injection jet is as steep as possible. This is to ensure that the jet generated has its full penetration capacity right from the start and that as little liquid as possible is deposited in the layers in front of the target tissue and thus does not reach the target tissue.
Die
Unabhängig davon müssen sie jedenfalls geeignet sein, einen erheblichen Fluiddruck von bis zu 100 Bar schlagartig freigeben oder auch sperren zu können.Irrespective of this, they must in any case be suitable for being able to suddenly release or block a considerable fluid pressure of up to 100 bar.
Zum Öffnen und Freigeben von Fluidkanälen sind sogenannte Quetschventile bekannt. Ein Beispiel offenbart die
Es sind auch sogenannte Knickventile bekannt. Dazu offenbart die
Weitere mechanisierte Vorrichtungen zum Knicken und Freigeben eines Schlauchs sind aus der
Die
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept für ein Instrument und ein zugehöriges Ventil anzugeben, mit dem sich ein unter hohem Druck stehendes Fluid impulsweise mit steiler Druckanstiegsflanke abgeben lässt und das einen lediglich geringen Aufwand erfordert.The object of the invention is to specify a concept for an instrument and an associated valve with which a fluid under high pressure can be delivered in pulses with a steep pressure rise flank and which requires only little effort.
Diese Aufgabe wird einerseits mit dem Instrument nach Anspruch 1 und andererseits mit der Schlauchknickeinrichtung nach Anspruch 9 gelöst:This task is solved on the one hand with the instrument according to
Erfindungsgemäß weist das Instrument einen ersten Fluidschlauch auf, der an eine erste Fluidquelle anschließbar ist, um das Instrument mit unter hohem Druck stehenden Fluid zu versorgen. Der erste Fluidschlauch des Instruments wird selbst als Ventil genutzt. Er wird dazu in eine Schlauchknickeinrichtung nach Anspruch 9 eingeführt, die eine Betätigungseinrichtung aufweist, um eine von dem Fluidschlauch gebildete Schleife gezielt abzuknicken oder freizugeben. Zur Erleichterung des Einführens einer Schleife des Fluidschlauchs in die Schlauchknickeinrichtung, kann an dem Fluidschlauch gemäß Anspruch 1 ein Halter angeordnet sein, um den Fluidschlauch in einer Schleife zu halten. Die Schleife kann dann wie ein Stecker gehandhabt und in einen entsprechenden Kanal der Schlauchknickeinrichtung eingesetzt werden. Dieses Konzept trennt die leicht sterilisierbaren oder auch mit geringem Aufwand stets neu bereitstellbaren und somit als Einwegteile bereitstellbaren instrumentenseitigen Komponenten von nicht oder nur schwer sterilisierbaren und nur mit hohem Aufwand jeweils neu bereitstellbaren geräteseitigen Komponenten. Jedes Knickventil wird somit insgesamt von einer geräteseitigen Komponente, nämlich der Schlauchknickeinrichtung, sowie durch den ersten Fluidschlauch des Instruments gebildet.According to the invention, the instrument has a first fluid hose that can be connected to a first fluid source in order to supply the instrument with fluid that is under high pressure. The first fluid tube of the instrument itself is used as a valve. For this purpose, it is introduced into a hose kinking device according to
Das dem Instrument über den ersten Fluidschlauch zugeleitete Fluid kann unter hohem Druck stehen und impulsweise mit jeweils steiler Druckanstiegsflanke geliefert werden, um in biologischem Gewebe einen Injektionskanal zu bilden. Das Instrument kann einen zweiten Fluidschlauch aufweisen, dessen proximales Ende an eine zweite Fluidquelle anschließbar ist. Diese kann unter einem anderen, insbesondere einem niedrigeren Druck stehen, um nach Öffnen des Injektionskanals medizinisches Fluid abzugeben, das von dem Instrument bzw. dem Fluidapplikator in den geöffneten Injektionskanal und somit in das biologische Gewebe eingetragen wird.The fluid supplied to the instrument via the first fluid hose can be under high pressure and can be supplied in pulses, each with a steep pressure rise flank, in order to form an injection channel in the biological tissue. The instrument can have a second fluid hose, the proximal end of which can be connected to a second fluid source. This can be under a different pressure, in particular a lower pressure, in order to deliver medical fluid after the injection channel has been opened, which fluid is introduced by the instrument or the fluid applicator into the opened injection channel and thus into the biological tissue.
Während der erste Fluidschlauch von dem Halter in einer Schleife gehalten ist, um in die Schlauchknickeinrichtung eingeführt zu werden, ist der zweite Fluidschlauch vorzugsweise knick- und schleifenfrei ausgebildet bzw. geführt. Es ist jedoch auch möglich, auch den zweiten Fluidschlauch durch eine Schlauchknickeinrichtung zu führen, um seine Knickstelle als Ventil zu nutzen.While the first fluid hose is held in a loop by the holder in order to be introduced into the hose bending device, the second fluid hose is preferably designed or guided without kinks or loops. However, it is also possible to route the second fluid hose through a hose kink device in order to use its kink as a valve.
Die von dem Halter festgelegte Schleife weist vorzugsweise zwei Schenkel auf, die von dem Halter etwa parallel zueinander gehalten sind. Die Länge L der Schleife, insbesondere die Länge ihrer Schenkel, ist dabei vorzugsweise größer als der Abstand der beiden Schenkel untereinander, der ihre Breite B festlegt. Die Länge L und die Breite B sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass die Schleife im Ruhezustand offen ist. Sie knickt und schließt somit mit lediglich einem Knick, wenn die Breite B durch die Schlauchknickeinrichtung verringert wird.The loop fixed by the holder preferably has two legs which are held approximately parallel to one another by the holder. The length L of the loop, in particular the length of its legs, is preferably greater than the distance between the two legs, which determines its width B. The length L and the width B are matched to one another in such a way that the loop is open when at rest. It kinks and thus closes with only one kink when the width B is reduced by the hose kink device.
Der Halter ist auf dem ersten Fluidschlauch vorzugsweise fest, das heißt unverschiebbar angeordnet. Damit bestimmt der Halter die Größe der Schleife und somit auch die Position der Schleife gegenüber der Betätigungseinrichtung der Schlauchknickeinrichtung, sobald der Halter mit der Schleife wie ein Stecker in den Kanal der Schlauchknickeinrichtung eingesteckt ist. Somit ist eine ordnungsgemäße Funktion sichergestellt.The holder is preferably fixed on the first fluid hose, that is, arranged so that it cannot be displaced. The holder thus determines the size of the loop and thus also the position of the loop relative to the actuating device of the hose kink device as soon as the holder with the loop is plugged into the channel of the hose kink device like a plug. Proper function is thus ensured.
Anstelle des Halters können jedoch auch andere Mittel zur Begrenzung der Einstecktiefe der Schleife in den Kanal vorgesehen sein. Beispielsweise kann in Einsteckrichtung hinter der Betätigungseinrichtung ein Anschlagmittel, beispielsweise eine Wand, vorgesehen sein, an die die Schleife anstößt, wenn sie in den Kanal eingeschoben ist. In diesem Fall bildet diese Wand ein Positioniermittel zur Festlegung der Schleifenposition relativ zu der Betätigungseinrichtung. In solche Schlauchknickeinrichtungen können auch von Hand zu einer Schleife geformte Abschnitte eines Fluidschlauchs eingelegt werden, der keinen Halter aufweist. In Verbindung mit der Schlauchknickeinrichtung nach Anspruch 8 können auch Instrumente genutzt werden, die nicht nach Anspruch 1 ausgebildet sind.Instead of the holder, however, other means for limiting the insertion depth of the loop into the channel can also be provided. For example, a stop means, for example a wall, can be provided behind the actuating device in the insertion direction, against which the loop abuts when it is pushed into the channel. In this case, this wall forms a positioning means for fixing the position of the loop relative to the actuator. In such hose kink devices can Sections of a fluid hose that are formed into a loop by hand and that do not have a holder can also be inserted. Instruments that are not designed according to
Bei Schlauchknickeinrichtungen, denen ein solches vorgenanntes Positioniermittel fehlt, kann der an dem ersten Fluidschlauch des Instruments vorgesehene Halter die Funktion dieses Positioniermittels übernehmen. Der Halter findet seine Anlage dann an einer in Einsteckrichtung vor der Betätigungseinrichtung liegenden Wand, die als Steckeranschlag zugleich die Einstecktiefe der Schleife begrenzt.In the case of tube bending devices which lack such a positioning means as mentioned above, the holder provided on the first fluid tube of the instrument can take over the function of this positioning means. The holder then rests against a wall in front of the actuating device in the direction of insertion, which as a plug stop also limits the insertion depth of the loop.
Weitere Details vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren der Zeichnung, der zugehörigen Beschreibung sowie von Unteransprüchen. Es zeigen:
-
eine Behandlungseinrichtung mit einem Instrument und einer Schlauchknickeinrichtung gemäß der Erfindung,Figur 1 -
die Schlauchknickeinrichtung und einen Teil des Fluidschlauchs des Instruments nachFigur 2 in ausschnittsweiser schematisierter Darstellung,Figur 1 -
den Fluidschlauch und die Schlauchnickeinrichtung nachFigur 3 in perspektivischer getrennter Darstellung,Figur 2 -
die Anordnung nachFigur 4 in perspektivischer Darstellung,Figur 2 -
eine etwas abgewandelte Ausführungsform einer Schlauchknickeinrichtung mit Fluidschlauch in offenem Zustand,Figur 5 -
die Schlauchknickeinrichtung nachFigur 6 und den Fluidschlauch des Instruments in geschlossenem Zustand,Figur 5 -
eine abgewandelte Ausführungsform der Schlauchknickeinrichtung bei geschlossenem Fluidschlauch,Figur 7 -
die Schlauchknickeinrichtung nachFigur 8 bei offenem Fluidschlauch,Figur 7 -
eine abgewandelte Ausführungsform eines Instruments sowie eines versorgenden Geräts mit Schlauchknickeinrichtung in perspektivischer Darstellung,Figur 9 -
ein Instrument mit Schlauchknickeinrichtung in schematisierter Darstellung undFigur 10 -
eine abgewandelte Ausführungsform der Schlauchknickeinrichtung.Figur 11
-
figure 1 a treatment device with an instrument and a hose kink device according to the invention, -
figure 2 the hose kink assembly and part of the fluid hose of the instrumentfigure 1 in a partial schematic representation, -
figure 3 the fluid hose and the hose nodding devicefigure 2 in a perspective separate representation, -
figure 4 according to the arrangementfigure 2 in perspective view, -
figure 5 a slightly modified embodiment of a hose kink device with a fluid hose in the open state, -
figure 6 the hose kink devicefigure 5 and the fluid hose of the instrument in a closed state, -
figure 7 a modified embodiment of the hose bending device with the fluid hose closed, -
figure 8 the hose kink devicefigure 7 with an open fluid hose, -
figure 9 a modified embodiment of an instrument and a supplying device with a hose kink device in a perspective view, -
figure 10 an instrument with hose kink device in a schematic representation and -
figure 11 a modified embodiment of the hose kink device.
In
Das Instrument 2 ist über einen ersten Fluidschlauch 5 mit der Fluidquelle 3 verbunden oder verbindbar. Dazu kann der Fluidschlauch 5 an seinem proximalen Ende mit einem Stecker 6 versehen sein. Sein distales Ende ist hingegen vorzugsweise fest, bedarfsweise aber auch lösbar mit dem Instrument 2 verbunden.The
Die Fluidquelle 3 kann darauf eingerichtet sein, unter Druck stehendes Fluid über den Stecker 6 an das Instrument 2 permanent abzugeben. Die Fluidquelle 3 kann jedoch auch Ventile oder sonstige Steuerungsorgane enthalten, um das unter Druck stehende Fluid gezielt frei zu geben oder zu sperren. Zur Steuerung der Fluidquelle 3 kann eine Steuereinrichtung 7 vorgesehen sein.The
Der Fluidapplikator 4 benötigt das von der Fluidquelle 3 gelieferte, unter hohem Druck stehende Fluid, vorzugsweise impulsweise mit steilen Druckanstiegsflanken. Zur Bereitstellung und Erzeugung solcher Druckimpulse ist eine Schlauchknickeinrichtung 8 vorgesehen, die von der Steuereinrichtung 7 gesteuert werden kann. Die Schlauchknickeinrichtung 8 bildet zusammen mit einem Abschnitt des Fluidschlauchs 5 ein Hochdruckventil zum Sperren und Freigeben des Fluids in dem Fluidschlauch 5.The
Das Instrument 2 kann über einen zweiten Fluidschlauch 9 mit einer zweiten Fluidquelle 10 verbunden sein, die ein zweites Fluid bereitstellt, insbesondere ein als Medikament dienendes Fluid, eine Zellaufschwemmung oder dergleichen. Die zweite Fluidquelle kann das Fluid mit einem niedrigeren Druck dauernd oder impulsweise bereitstellen. Zur Steuerung der Fluidabgabe kann die zweite Fluidquelle 10 ein Ventil enthalten und von der Steuereinrichtung 7 gesteuert sein. Der Fluidschlauch 9 kann an die Fluidquelle 10 über einen Stecker 9a angeschlossen sein.The
Die Schlauchknickeinrichtung 8 und der Fluidschlauch 5 bilden gemeinsam ein Hochdruckventil, das in
Der Schlauch 5 ist in einem Halter 11 gefasst, der, wie
Der Halter 11 bildet zusammen mit der Schleife 12 einen Stecker. Die Schleife 12 des so gebildeten Steckers lässt sich in einen in
Der Einsteckbereich 16 ist der Raum, den die Schleife 12 in entspanntem Zustand einnimmt. Er erstreckt sich durch eine Betätigungseinrichtung 22 hindurch, die dazu geeignet ist, die Schenkel 13, 14 entgegen ihrer eigenen Federspannung aufeinander hin zu bewegen. Dabei ist die Betätigungseinrichtung vorzugsweise näher an dem Schleifenkopf 15 angeordnet, als an dem Halter 11. Die Betätigungseinrichtung 22 kann ein bewegliches Element 23 aufweisen, das geeignet ist, den Schenkel 14 in Richtung des Schenkels 13 zu drängen. Entsprechend kann das Element 23 mit einer Antriebseinrichtung 24 in Verbindung stehen. Das Element 23 kann linear beweglich oder auch schwenkbeweglich angeordnet sein.The tuck-in
Dem Element 23 gegenüberliegend kann ein weiteres Element 25 angeordnet sein, das als festes Widerlager ausgebildet sein kann. Alternativ kann das Element 25 auch dem Element 23 entgegen beweglich angeordnet und mit einer entsprechenden Antriebseinrichtung verbunden sein (nicht dargestellt) .A
Bei der insoweit beschriebenen Ausführungsform bestimmt der Halter 11 die Einstecktiefe der Schleife 12 in die Schlauchknickeinrichtung 8. Die Wand 18 ist somit (zusammen mit dem Halter 11) das Positioniermittel für die Schleife 12.In the embodiment described so far, the
Es ist jedoch auch möglich, die Einstecktiefe der Schleife 12 durch einen Anschlag 26 für den Schleifenkopf 15 festzulegen, wie es aus
Die Antriebseinrichtung 24 kann als Magnetantrieb ausgebildet sein. Beispielsweise kann dazu eine Spule 27 vorgesehen sein, in deren Mitte ein Anker 28 angeordnet ist, der mit dem beweglichen Element 23 fest verbunden ist. Eine Feder 29 kann dann dazu dienen, den Anker 28 und mit ihm das Element 23 in Ruheposition außerhalb des Einsteckbereichs 16 zu halten.The
Die Betätigungseinrichtung 22 und die Schleife 12 bilden zusammen ein Ventil. Der fluidseitige Teil des Ventils wird durch die Schleife 12 gebildet, die zu dem Instrument 2 gehört. Der vom Fluid nicht berührte Teil des Ventils wird durch die Schlauchknickeinrichtung 8 gebildet, die als separates Gerät ausgebildet sein oder zu einem Gerät gehören kann, das die Steuereinrichtung 7 sowie die Fluidquelle 3 und 10 umfasst.The
Zum Injizieren von Fluid in biologisches Gewebe arbeitet die insoweit beschriebene Einrichtung 1 wie folgt:To inject fluid into biological tissue, the
Nach dem Anschluss des Instruments 2 an die Fluidquellen 3 und 10 wird der aus dem Halter 11 und der Schleife 12 gebildete Stecker in die Schlauchknickeinrichtung 8 eingefügt, wie es die
Nach dem Einschalten der Steuereinrichtung 7 erfasst die Steuereinrichtung 7 den korrekten Anschluss des Instruments 2 an die Fluidquellen 2, 10 sowie das Einsetzen der Schleife 12 in die Schlauchknickeinrichtung 8. Die Steuereinrichtung 7 schließt nun das aus der Schleife 12 und der Schlauchknickeinrichtung 8 gebildete Ventil, wie
Das Widerlager 24 ist vorzugsweise so angeordnet, dass der Schenkel 13 im Wesentlichen unverformt bleibt. Der Bewegungsweg des Elements 23 ist vorzugsweise so festgelegt, dass es in zurückgezogenem Zustand den Querschnitt des Schenkels 14 im Wesentlichen undeformiert belässt und, wenn es maximal in Richtung auf das Widerlager 24 zu bewegt ist, von diesem einen Abstand hält. Der Abstand ist vorzugsweise wenigstens doppelt so groß wie der Durchmesser des Fluidschlauchs 5. So wird ein Quetschen des Fluidschlauchs 5 vermieden. Mit anderen Worten, der Schlauchquerschnitt bleibt im Bereich der Betätigungseinrichtung im Wesentlichen kreisförmig, sein Lumen ist hier offen (nicht zusammengequetscht).The
Vor dem Schließen dieses Ventils kann der Fluidschlauch 5 mit Fluid gespült werden, um im Fluidschlauch 5 und in dem Instrument 2 sowie dem Applikator 4 vorhandene Luft zu beseitigen. Dazu gibt die Steuereinrichtung vor dem Schließen des von der Schleife 12 gebildeten Ventils Fluid aus der Fluidquelle 3 vorzugsweise mit vermindertem Druck kurzzeitig frei.Before this valve is closed, the
Soll nun einem Patienten ein medizinisches Behandlungsfluid appliziert werden, wird das unter hohem Druck stehende Fluid 3 von dem Instrument 2 und dem Fluidapplikator 4 zunächst zum Öffnen eines Injektionskanals genutzt. Dazu schaltet die Steuereinrichtung 7 kurzzeitig die Spule 27 stromlos. Der Anker 28 wird dadurch nicht mehr angezogen. Die Feder 29 drängt den Anker 28 aus der Spule 27, womit die Position nach
Obwohl sich mit diesem Konzept an dem Fluidapplikator 4 bereits ein ausgesprochen steiler Druckanstieg erzielen lässt, kann der Druckanstieg noch steiler gestaltet werden. Ist der Anker 28 beispielsweise als permanentmagnetischer Anker ausgebildet, kann das Herausführen des beweglichen Elements 23 aus dem Einsteckbereich 16 noch beschleunigt werden, in dem die Spule 27 zum Öffnen des Ventils nicht stromlos gemacht, sondern mit umgekehrter Polarität bestromt wird. Auch kann eine zwischen den Schenkeln 13, 14 wirksame Feder das Auseinanderschwenken der Schenkel 13, 14 beschleunigen.Although an extremely steep pressure rise can already be achieved on the
Eine weitere effiziente Möglichkeit dazu veranschaulicht
Zum Schließen des Ventils ist beispielsweise ein geeigneter Motor, zum Beispiel ein Schrittmotor vorgesehen, der die Nockenscheibe 30 dreht, bis das Element 23 den höchsten Punkt des Umfangs der Nockenscheibe 30 erreicht hat. Soll das Ventil nun geöffnet werden, dreht der Schrittmotor die Nockenscheibe 30 wie
Eine weitere Variante der Betätigungseinrichtung 22 veranschaulicht
Die Feder 29 drängt den Anker 18 in die dargestellte Freigabeposition. Bei Bestromung der Spule 27 wird der Anker 28 in
Zur Aufnahme des Teilgehäuses 11a in der Schlauchknickeinrichtung weist dieses ein Aufnahmefach 33 auf, das funktional dem Einsteckbereich 16 entspricht. Das Aufnahmefach kann, wie
Eine weitere wichtige Abwandlung des erfindungsgemäßen Konzepts veranschaulicht
Nach dem erfindungsgemäßen Konzept wird zur Erzeugung eines Hochdruckimpulses ein Knickschlauchventil vorgesehen, das eine im Zuleitungsschlauch (Fluidschlauch 5) eines Instruments 2 vorgesehene Schleife 12 und eine als Mehrwegkomponente vorgesehene Schlauchknickeinrichtung 8 umfasst. Ein solches Ventil ist sehr einfach aufgebaut und gestattet die Erzeugung sehr steiler Druckanstiegsflanken bei sehr hohen Drücken bis zu 100 Bar, wie sie für die nadellose Injektion benötigt werden. Der Sterilisierungsaufwand ist minimal. Ebenso ist der Materialaufwand bei Einsatz von Einwegkomponenten minimal.According to the concept according to the invention, a kinked hose valve is provided for generating a high-pressure pulse, which includes a
- 11
- EinrichtungFurnishings
- 22
- Instrumentinstrument
- 33
- erste Fluidquellefirst fluid source
- 44
- Fluidapplikatorfluid applicator
- 55
- erster Fluidschlauchfirst fluid hose
- 66
- SteckerPlug
- 77
- Steuereinrichtungcontrol device
- 88th
- Schlauchknickeinrichtunghose kink device
- 99
- zweiter Fluidschlauchsecond fluid hose
- 1010
- zweite Fluidquellesecond fluid source
- 1111
- Halterholder
- 11a11a
- Teilgehäusepartial housing
- 1212
- SchleifeRibbon
- 13, 1413, 14
- Schenkel der Schleife 1212 loop leg
- 1515
- Schleifenkopfloop head
- 1616
- Einsteckbereichinsertion area
- 1717
- Öffnungopening
- 1818
- Frontwandfront wall
- 1919
- Positioniermittelpositioning means
- 20, 2120, 21
- Stiftepencils
- 2222
- Betätigungseinrichtungactuating device
- 2323
- bewegliches Elementmoving element
- 2424
- Antriebseinrichtungdrive device
- 2525
- Elementelement
- 2626
- Anschlagattack
- 2727
- SpuleKitchen sink
- 2828
- Ankeranchor
- 2929
- FederFeather
- 3030
- Nockenscheibecam disk
- 3131
- Rücksprungreturn
- 3232
- GerätDevice
- 3333
- Aufnahmefachreceiving compartment
Claims (15)
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